新型碳杂化材料的理论设计与性能调控

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    11004180
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    武晓君
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A2004.凝聚态物质电子结构
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

由于其丰富的电子性质和功能特性，以富勒烯、碳纳米管和石墨烯为代表的碳纳米材料是当前国内外前沿的热点研究体系，以这三种结构为基本单元构造新型碳杂化材料是目前一个新的研究方向。本项目将采用多种理论方法对新型碳杂化材料开展深入的理论研究，主要研究体系包括碳纳米芽、基于石墨烯的碳杂化材料和异质杂化材料，主要研究内容包括理论设计一维碳纳米芽、二维石墨烯纳米芽和三维石墨框架结构等新型碳杂化材料，研究其稳定性、电子结构与输运特性，通过掺杂、化学吸附和形成结构缺陷等物理化学手段实现对碳杂化材料的性能调控等。通过本项目的研究，理解和调控新型碳杂化材料的性能，揭示其结构与性能之间的关系，实现杂化材料的结构和功能集成，设计出具有特性功能的新型碳杂化材料，为相关的实验和应用研究提供一些理论指导和依据，这些都具有重要科学意义。

结项摘要

项目按计划执行。主要研究目标是理论设计碳杂化纳米材料与其它低维杂化功能材料，研究其结构稳定性与电子性质，探索其潜在的应用前景。主要研究进展包括：（1）基于石墨烯与类石墨烯氮化硼单层材料，设计了具有内嵌扩展线缺陷结构的石墨烯/氮化硼、氮化硼/氮化硼以为杂化纳米带与纳米管结构。（2）以碳纳米材料和氮化硼纳米材料为基本单元，理论设计具有独特电子结构性质的纳米超结构，可运用于能量存储等领域。（3）运用第一性原理和全局搜索算法，发现了单质硼、硼硅合金稳定的二维平面结构，预示了其独特的成键特征和物理特性。（4）基于石墨烯与类石墨烯结构，通过化学修饰和缺陷调控材料的性能。项目研究成果主要以学术论文形式发表。在J. Am. Chem. Soc., ACS Nano, J. Phys. Chem. Lett. J. Phys. Chem. C, Nanoscale, Phys. Chem. Chem. Phys. 等杂志上发表SCI论文21篇。应邀撰写学术专业书籍一章，介绍石墨烯超结构与组装。在国内外学术会议上做邀请报告7次。项目执行期间研究组1人获博士学位，毕业本科生4名。目前在读博士研究生4人，硕士研究生4人。

项目成果

期刊论文数量（21）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Adsorption of NO Molecule on Spinel-Type CuFe2O4 Surface: A First-Principles Study
NO 分子在尖晶石型 CuFe2O4 表面的吸附：第一性原理研究
  • DOI：
    10.1021/jp203492j
  • 发表时间：
    2011-07-07
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Jiang, Zhi;Zhang, Wenhua;Teraokag, Yasutake
  • 通讯作者：
    Teraokag, Yasutake
Surface Facet of Palladium Nanocrystals: A Key Parameter to the Activation of Molecular Oxygen for Organic Catalysis and Cancer Treatment
钯纳米晶体的表面：有机催化和癌症治疗中分子氧激活的关键参数
  • DOI：
    10.1021/ja311739v
  • 发表时间：
    2013-02-27
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
  • 影响因子：
    15
  • 作者：
    Long, Ran;Mao, Keke;Xiong, Yujie
  • 通讯作者：
    Xiong, Yujie
Two-Dimensional Boron Monolayer Sheets
二维单层硼片
  • DOI：
    10.1021/nn302696v
  • 发表时间：
    2012-08-01
  • 期刊：
    ACS NANO
  • 影响因子：
    17.1
  • 作者：
    Wu, Xiaojun;Dai, Jun;Zeng, Xiao Cheng
  • 通讯作者：
    Zeng, Xiao Cheng
Half-Metallicity in Hybrid Graphene/Boron Nitride Nanoribbons with Dihydrogenated Edges
具有二氢化边缘的杂化石墨烯/氮化硼纳米带的半金属性
  • DOI：
    10.1021/jp201350e
  • 发表时间：
    2011-05-19
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Liu, Yuling;Wu, Xiaojun;Yang, Jinlong
  • 通讯作者：
    Yang, Jinlong
Organometallic Hexahapto-Functionalized Graphene: Band Gap Engineering with Minute Distortion to the Planar Structure
有机金属六触官能化石墨烯：平面结构微小畸变的带隙工程
  • DOI：
    10.1021/jp408347w
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Yu Zhao;Xiaojun Wu;Xiao Cheng Zeng;Jinlong Yang
  • 通讯作者：
    Jinlong Yang

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    杨金龙
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    朱清时

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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